수직 풍도에 따른 배출 방식을 꿰뚫다 _ 특별피난계단 계단실 및 부속실 제연설비

수직 풍도에 따른 배출 방식을 꿰뚫다 _ 특별피난계단 계단실 및 부속실 제연설비

제연구역에서의 유입공기란?

제연구역에 유입되는 『유입공기』는 크게 두 가지로 볼 수 있다. 첫째 전실 제연설비 작동으로 누설량에 해당하는 공기가 제연구역을 가득 메우게 된다. 둘째 피난자에 의해 출입문이 개방되면 방연풍속을 유지하기 위해 보충량이 공급된다. 이것을 유입공기라고 한다. 다만 출입문 개방에 따른 방연풍속 형성을 위한 보충량을 화재안전기준에서는 유입공기로 보고 있다. 그러므로 수직풍도 단면적 계산 시 방연풍량(보충량)을 계산하고 있다.

 

제연구역에 유입된 공기를 배출해야만 하는 근본적인 이유는?

옥내에 차압 형성되어 누설량이 유입되면서 옥내 압력이 상승하게 된다. 피난으로 출입문 개방 시 방연풍속 유지를 위한 보충량이 유입되어 옥내가 충만해지면서 제연구역과 옥내 간 차압이 깨지게 된다. 이에 따라 옥내 연기가 제연구역에 침투하게 된다. 즉 옥내와 제연구역의 압력 평형상태를 방지하기 위해 옥내에 유입된 보충량(방연풍량)을 옥외로 배출시켜주어야 하는 것이다.

 

국가화재안전기준에서 유입공기를 배출하는 방식 세가지

① 수직 풍도를 사용하여 배출하는 방식(자연배출식, 기계배출식)

② 배출구를 활용하여 배출하는 방식

③ 거실 제연설비에 포함하여 배출하는 방식

 

이번 포스팅에서는 유입공기를 배출하는 방식 세 가지 중 첫 번째인 수직 풍도를 사용하여 배출하는 방식에 대해 알아본다.

 

1. 수직풍도

    ① 내화구조로 할 것

          - 건축물의 피난·방화구조 등의 기준에 관한 규칙 제3조 제1호 또는 제2호의 기준 이상의 성능일 것

    ② 수직풍도 내부면

          ㉠ 수직풍도 내부면은 두께 0.5㎜ 이상의 아연도금강판 또는 동등이상의 내식성·내열성이 있는 것으로 할 것

          ㉡ 마감되는 접합부에는 통기성이 없도록 조치할 것

 

 

2. 부속실 제연설비 수직 풍도에 따른 배출

     1) 각 층 옥내에 면하는 수직풍도 관통부 배출댐퍼의 설치기준

          ① 배출댐퍼는 두께 1.5mm 이상의 강판 또는 이와 동등 이상의 성능이 있는 것으로 설치하여야 하며 비 내식성재료의 경우에는 부식방지 조치를 할 것

          ② 평상시 닫힌 구조로 기밀상태를 유지할 것

          ③ 개폐여부를 당해 장치 및 제어반에서 확인할 수 있는 감지기능을 내장하고 있을 것

          ④ 구동부의 작동상태와 닫혀 있을 때의 기밀상태를 수시로 점검할 수 있는 구조일 것

          ⑤ 풍도의 내부마감상태에 대한 점검 및 댐퍼의 정비가 가능한 이 · 탈착구조로 할 것

          ⑥ 화재층의 옥내에 설치된 화재감지기의 동작에 따라 당해층의 댐퍼가 개방될 것

          ⑦ 개방 시의 실제개구부(개구율을 감안한 것)의 크기는 수직 풍도의 내부단면적과 같도록 할 것

          ⑧ 댐퍼는 풍도 내의 공기흐름에 지장을 주지 않도록 수직 풍도의 내부로 돌출하지 않게 설치할 것

 

                   

    2) 수직풍도 내부 단면적(m²) 적합기준

          ① 자연배출식의 경우

               다음 식에 따라 산출하는 수치 이상으로 할 것. 다만, 수직풍도의 길이가 100m를 초과하는 경우에는 산출수치의 1.2배 이상의 수치를 기준으로 하여야 한다

                    A_p : 개폐기 개구면적(m²)

                   Q_N : 수직 풍도가 담당하는 1개 층의 제연구역의 출입문(옥내와 면하는 출입문) 1개의 면적(m²)과 방연풍속(m/s)을 곱한 값(m³/s)

          ② 송풍기를 이용한 기계배출식의 경우

               풍속 15m/s 이하로 할 것

 

          ★ 수직 풍도의 내부 단면적을 결정할 때 우선적으로 고려하여야 할 사항

            덕트 내부 부압에 따른 덕트 단면적의 축소를 고려하여야 한다. 덕트를 보강하거나 내부 단면적을 충분히 확보하여 덕트의 변형이 허용되는 부압의 범위 내에서 풍속을 결정하어야 송풍기에서 가장 먼 배출댐퍼에서까지 보충량(방연풍량)을 충분히 배출 가능하게 한다.

 

                   

    3) 기계식 배출에 따른 배출용 송풍기의 적합기준 

         ① 열기류에 노출되는 송풍기 및 그 부품들은 250℃ 온도에서 1시간 이상 가동상태를 유지할 것

         ② 송풍기 풍량은 Q_N에 여유량을 더한 양을 기준으로 할 것

         ③ 송풍기는 옥내 화재감지기의 동작에 따라 연동하도록 할 것

 

 

    4) 수직풍도의 말단

         수직풍도의 상부 말단은 옥외의 풍압에 영향을 받지 않도록 상방향으로 설치하고 빗물 등의 이물질이 쉽게 들어가지 않도록 적절한 지붕을 씌어야 한다.